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题型:综合题
题类:常考题
难易度:普通
山东省枣庄市薛城区2020-2021学年高二(下)期中物理试题
如图所示,交流发电机的矩形金属线圈,ab边和cd边的长度L
1
=50cm,bc边和ad边的长度L
2
=20cm,匝数n=20匝,线圈的总电阻r=1Ω,线圈位于磁感应强度B=0.05T的匀强磁场中。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R=4Ω的定值电阻连接。初始状态时线圈平面与磁场方向平行,现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。
(1)、
从线圈经过图示位置开始计时,写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式;
(2)、
求线圈转动过程中电阻R的发热功率;
(3)、
从线圈经过图示位置开始计时,求经过
周期时间通过电阻R的电荷量。
举一反三
如图所示,在相距一定距离的高低两处,有两段水平放置、间距均为L的光滑平行金属导轨,高低两处的里、外两根导轨分别在里、外两个竖直面内,两段导轨的水平部分都存在方向竖直向下、磁感应强度大小均为B的匀强磁场。上方导轨的左端连有一个充满电荷的电容器(极板带电情况如图中所示),导体棒ab垂直于导轨静止放置。下方导轨由一段圆弧部分与一段足够长的水平部分平滑连接组成,圆弧段导轨所对圆心角
, 半径为R;在导轨的水平段上距离圆弧轨道最低处MN足够远处静止放置另一导体棒cd、某时刻,闭合上方导轨连接的开关S,导体棒ab从上方导轨末端飞出后恰好沿切线方向、以大小为
的速度从下方导轨的左端最高处PQ进入圆弧导轨。ab、cd两段导体棒的质量均为m,导体棒与导轨始终保持垂直且接触良好,重力加速度为g,
。求:
如图,质量为m=1kg的物块A和质量为M=2kg的正方形导线框C用轻绳跨过两个等高的光滑定滑轮相连,C正下方两虚线区域内有两个有界匀强磁场I和II,两磁场磁感应强度相等。线框边长与磁场宽度及磁场与磁场间距离都为d=0.6m,导体框总电阻为r=5
。用手竖直向下拉住A,使C与磁场距离为d=0.6m,整个系统保持静止。放手后,线框向下运动,并可以匀速进入磁场I。g取10m/s
2
, 下列说法正确的是( )
如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成
角固定,间距为d。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B。P、M间接有阻值为3R的电阻。Q、N间接有阻值为6R的电阻,质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效电阻为R。现从静止释放ab,当它沿轨道下滑距离s时,达到最大速度。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g。则( )
如图,间距为L的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上,左端接有一定值电阻R,导轨所在平面存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m的金属棒置于导轨上,在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动,一段时间后撤去水平拉力,金属棒最终停在导轨上。已知金属棒在运动过程中,最大速度为v,加速阶段的位移与减速阶段的位移相等,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,不计摩擦及金属棒与导轨的电阻,则( )
如图所示,导体ab是金属线框的一个可动边,ab边长L=0.4m,磁场的磁感应强度B=0.1T,当ab边以速度v=5m/s向右匀速移动时,下列判断正确的是( )
如图甲所示,足够长的U型导轨放置在光滑水平绝缘桌面上,CD长为1m,导轨电阻不计。质量为0.1kg、长为1m、电阻为
的导体棒MN放置在导轨上,与导轨间的动摩擦因数为
且始终接触良好。Ⅰ区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场;Ⅱ区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为2B的匀强磁场。
时,对导轨施加一个水平向右恒力F,
时撤去F,2s前导轨与导体棒的
图像如图乙所示。MN与CD停止运动时分别位于Ⅰ区域和Ⅱ区域,已知重力加速度g取
, 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
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